공작물 관리 - 형상관리/형상관리의 기본법칙

★ 형상 관리(기하학적 관리 : Geometric control)

 

형상 관리는 형상이 다양한 공작물이 치공구 내에서 안전 상태를 유지시키기 위하여

관리하는 것을 말한다. 공작물이 위치 결정구 위에 놓여졌을 때 불안정하게 놓여 있

을 경우 공작물은 하나 또는 그 이상의 위치 결정구로부터 들리어 흔들릴 것이다. 고

정력은 공작물이 모든 위치 결정구와 완전히 접촉되지 않은 상태 그대로 고정된다.

이 때 공작물 관리 또는 위치 결정의 정도는 좋지 않게 된다.

 

(1) 공작물의 불안정한 이유 

1. 위치 결정구가 너무 가깝게 배치되었을 경우

2. 공작물의 윗부분이 무거울 경우

3. 고정력이 잘못 배치되었을 경우

4. 위치 결정구가 충분하지 못한 경우

 

(2) 양호한 형상 관리의 이점 

1. 작업자의 기술이나 노력에 관계없이 공작물은 자동적으로 위치 결정구에 올려

놓여지게 한다.

2. 고정력에 의해 공작물이 위치 결정구로부터 이탈되는 경향이 감소된다.

3. 위치 결정구가 넓은 간격으로 배치되었을 경우 표면 불규칙으로 인한 공작물

의 치수 변화가 작아진다.

4. 공구력에 의해 공작물이 위치 결정구로부터 이탈되는 경향이 감소된다.

5. 위치 결정구가 넓은 간격으로 배치되었을 경우 위치 결정구의 마모에 의한 공

작물 위치 결정에 대한 영향이 작아진다.

6. 위치 결정구가 넓은 간격으로 배치되었을 때 이물질(먼지, 칩)에 의한 공작물

위치 결정에 있어서 영향이 작아진다.

위치 결정구 마모와 간격의 관계를 좀 더 알기 쉽게 위치 결정구 간격이 좁은 경

우 조금만 마모되어도 공작물의 오차는 커진다. 그러나 넓은 간격으로 배치되었을

경우에는 각도의 오차는 작아지나 휨이 발생되기 쉽다.

 

2. 형상(기하학적)관리의 기본법칙 

(1) 직육면체 형상 

직육면체 형상에서는 지켜야 할 규칙 3가지는 다음과 같다.

1. 고작물 위치 결정 평면을 결정하기 위해서 가장 넓은 표면에 3개의 위치 결정

구를 배치한다.

2. 두 개의 위치 결정구는 두 번째로 넓은 표면에 배치한다.(보통 옆면에 배치한다.)

3. 하나의 위치 결정구는 가장 좁은 표면에 배치한다.(보통 끝 면에 배치한다.)

직육면체 형상의 공작물에 가장 양호한 형상 관리를 얻기 위해서는 3개의 위치 결

정구를 가장 큰 표면에 배치시켜야 한다. 이 3개의 위치 결정구는 공작물의 윗면

이나 아랫 면에 넓은 간격으로 배치시킬 수 있다. 이 형상의 옆면과 끝면은 크기

가 작으므로 3개의 위치 결정구가 넓게 배치될 수 없다. 2개의 위치 결정구를 옆

면에 배치시킨다. 이 형상은 이제 양호한 기하학적 관리상태 하에 있고 안정성을 얻

었다. 무게 중심은 낮고 3개의 위치 결정구에 가깝게 있다. 이 위치 결정 방법에서

공작물은 안정이 되어 있다.

 

(2) 원기둥 형상 

1. 짧은 원통 : 높이가 지름보다 작은 경우는 위치 결정구를 5개 설치한다.

ㄱ. 평면을 결정하기 위해 3개의 위치 결정구를 밑면에 배치한다.

ㄴ. 2개의 위치 결정구를 원주에 배치한다.

ㄷ. 중심에 대한 회전을 방지할 필요가 있을 경우에는 마찰구를 사용한다.

원기둥형의 위치 결정은 새로운 형식이 요구되며, 지름과 높이가 우선 비교되

어야 한다. 높이가 지름보다 아주 작은 경우는 [그림 2-6]과 같이 결정한다.

 

2. 긴 원통 : 높이가 지름보다 큰 경우 5개의 위치 결정구가 필요하다.

ㄱ. 원주 표면의 양쪽 끝 부분에 직각이 되게 2개씩 가깝게 놓아 4개의 위치 결

정구를 배치한다.

ㄴ. 한 쪽의 끝 면상에 하나의 위치 결정구를 놓는다.

ㄷ. 중신섬에 대한 회전을 방지할 필요가 있을 경우에는 마찰구를 사용한다.

[그림 2-7] 길이가 지름보다 큰 경우의 양호한 공작물 관리를 나타내고, [그림 2-8]

는 높이가 지름보다 큰 경우의 잘못된 공작물 관리를 나타낸다.

 

 

 

(3) 원추 형상

 

1. 짧은 원추는 5개의 위치 결정구가 필요하다.

ㄱ. 밑면에 3개의 위치 결정구 배치한다.

ㄴ. 원주면 아래에 2개의 위치 결정구 사용한다.

2. 긴 원추는 5개의 위치 결정구가 필요하다.

ㄱ. 원추면에 2쌍의 위치 결정구 4개를 배치한다.

ㄴ. 밑면에 1개의 위치 결정구를 배치한다.

 

 

원추형도 원총형과 유사하게 관리된다. 짧은 원추형과 긴 원추형에 적용되는 관리

법은 [그림 2-9]와 같다. 중심선에 관한 회전은 위치 결정구에 의해 정지될 수 없

기 때문에 마찰구가 사용되며, 긴 원추형은 약간 원추 각의 변화가 있어도 중심선

의 위치가 변화하므로 정확한 위치 결정을 하기가 곤란하다. 주의할 것은 2개의

위치 결정구를 표면 대신 밑면 모서리에 배치하는 것이다.

 

(4) 피라미드 형상 

1. 짧은 피라미드형은 6개의 위치 결정구가 필요하다.

ㄱ. 세 개의 위치 결정구를 밑면에 배치한다.

ㄴ. 두 개의 위치 결정구를 밑면의 가장 긴 모서리에 배치한다.

ㄷ. 하나의 위치 결정구를 밑면의 가장 짧은 모서리에 배치한다.

2. 긴 피라미드형(정사각 추, 직사각 추)도 6개의 위치 결정구가 필요하다.

ㄱ. 가장 긴 경사면에 3개의 위치 결정구 배치한다.

ㄴ. 가장 작은 겅사면에 2개의 위치 결정구 배치한다.

ㄷ. 밑면에 1개의 위치 결정구 배치한다.

피라미드형의 공작물은 직사각형과 유사하게 관리된다. 길고 짧은 피라미드형의

관리가 [그림2-10]에 나타나 있다. 긴 피라미드형의 경우에는 세 개의 위치 결정

구가 각진 면에 자리한다. 이것은 직각 피라미드처럼 전면이 같은 경우이고 만일

직사각형의 피라미드인 경우, 가장 큰 면에 세 개의 위치 결정구가 놓여진다. 두

개의 위치 결정구가 그 다음 큰면에 놓이고 하나의 위치 결정구가 밑면에 놓인다.

 

 

 

(5）파이프 형상 

파이프 형상의내면을 위치 결정 하는데는 원통에 사용된 것과 같은 기본적인 방법

을 사용할 수 있다. 공작물 안에 있는 구멍에 대해서도 원동과 같은 방법으로 위치

결정한다. 이러한 원통 내면에 대한 특수 적용의 예를 [그림 2-11]에 나타내었다.

원통의 지름과 높이가 같을 경우 긴 원통에 대한 위치 결정방법이나 짧은 원통에

대한 위치 결정 방법 중 어떤 것을 사용하여도 좋다.

 

 

 

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